Otimização de trajetórias espaciais utilizando propulsão elétrica solar e manobras gravitacionalmente assistidas, com algoritmo genético

Resumo

O futuro da missões interplanetárias é utilizar os foguetes convencionais para deixar a esfera de influência da Terra, e propulsão elétrica solar para realizar as outras manobras da missão. Neste trabalho será abordada a otimização de manobras em missões interplanetárias utilizando propulsão elétrica solar e manobras gravitacionalmente assistidas para reduzir os custos da missão, utilizando algoritmo genético. Explorando o alto impulso específico e a capacidade da propulsão elétrica para obter uma manobra gravitacionalmente assistida com a Terra após um ano da partida da espaçonave. Missões para vários asteróides próximos a Terra serão consideradas. A análise sugestiona critérios para a definição de soluções iniciais exigidas para o processo de otimização de trajetórias. Serão analisadas trajetórias otimizadas de uma espaçonave que deixa uma órbita baixa na Terra (LEO) e chega em um asteróide, utilizando propulsão iônica, podendo fazer manobras gravitacionalmente assistidas de Swing-by. Em todos esses estudos usaremos o principio de Pontryagin do cálculo variacional para obter trajetórias de tempo mínimo através dos métodos de otimização indiretos. (AU)